干燥方式对高氯酸铵，石墨烯复合材料的结构和热分解行为的影响

通过溶胶．凝胶法制备了石墨烯水凝胶，并将其与高氯酸铵（AP）复合，然后分别采用自然干燥、冷冻干燥和超临界CO2干燥三种干燥方式制备了AP／石墨烯复合材料，并通过扫描电镜（SEM）、元素分析（EA）、X射线衍射（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）和热重-红外联用技术（TG-FTIR）研究了不同干燥方式对其结构和热分解行为的影响．结果表明，干燥方式对AP／石墨烯复合材料的形貌具有明显影响，其中通过超临界CO：干燥制备的AP／石墨烯复合材料基本能保持与石墨烯气凝胶相似的外观和多孔结构．通过自然干燥、冷冻干燥和超临界COz干燥制备的AP／石墨烯复合材料中AP的质量分数分别为89．97％、92．41％和...

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Published in物理化学学报 Vol. 29; no. 10; pp. 2079 - 2086
Main Author 王学宝 李晋庆 罗运军
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国兵器科学研究院,北京100089 2013
北京理工大学材料学院,北京,100081%北京理工大学材料学院,北京100081
Subjects
干燥方
溶胶-凝胶法
热分解
石墨烯
高氯酸铵
Drying method
Graphene
Sol-gel method
Thermal decomposition
溶胶-凝胶法
石墨烯
热分解
干燥方式
高氯酸铵
Ammonium perchlorate
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ISSN1000-6818
DOI10.3866/PKU.WHXB201305021

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Summary:通过溶胶．凝胶法制备了石墨烯水凝胶，并将其与高氯酸铵（AP）复合，然后分别采用自然干燥、冷冻干燥和超临界CO2干燥三种干燥方式制备了AP／石墨烯复合材料，并通过扫描电镜（SEM）、元素分析（EA）、X射线衍射（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）和热重-红外联用技术（TG-FTIR）研究了不同干燥方式对其结构和热分解行为的影响．结果表明，干燥方式对AP／石墨烯复合材料的形貌具有明显影响，其中通过超临界CO：干燥制备的AP／石墨烯复合材料基本能保持与石墨烯气凝胶相似的外观和多孔结构．通过自然干燥、冷冻干燥和超临界COz干燥制备的AP／石墨烯复合材料中AP的质量分数分别为89．97％、92．41％和94．40％，其中通过超临界COz干燥制备的复合材料中AP的粒径尺寸为69nm．DSC测试结果表明，石墨烯对AP的热分解过程具有明显的促进作用，能使AP的低温分解过程大大减弱，高温分解峰温明显降低．三种干燥方式相比，通过超临界CO2干燥制备的AP／石墨烯复合材料中石墨烯的促进作用最明显．与纯AP相比，其高温分解峰温降低了83．7℃，表观分解热提高到2110J．g-1．TG-FTIR分析结果表明，AP／石墨烯复合材料的热分解过程中，AP分解产生的氧化性产物与石墨烯发生了氧化反应，生成了CO2．
Bibliography:11-1892/06
WANG Xue-Bao,LI Jin-Qing,LUO Yun-Jun （1Sehool of Material Science ＆ Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, 17. R. China; 2Academy of Ordnance Science, Beijing 100089, P. R. China）
Drying method; Graphene; Ammonium perchlorate; Sol-gel method; Thermaldecomposition
Graphene hydrogels were prepared by the sol-gel method, and then used to prepare ammonium perchlorate （AP）/graphene composites by the incorporation of AP. The composites were dried naturally in air, freeze-dried, or dried with supercritical CO2. Scanning electron microscopy （SEM）, elemental analyses （EA）, and X-ray diffraction （XRD） were used to characterize the structure of the AP/ graphene composites dried using different methods. Furthermore, the thermal decomposition behavior of the AP/graphene composites was investigated by differential scanning calorimetry （DSC） and thermogravimetric analysis/infrared spectroscopy （TG-FTIR）. Drying method had an obvious influence on the morphology of the AP/graphene composites; on
ISSN:1000-6818
DOI:10.3866/PKU.WHXB201305021